一种前后向散射兼容散射装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种散射容器及利用该容器进行散射的方法，属于光学技术领域。
【背景技术】
[0002 ]现有技术中的受激散射一般包括前向散射和后向散射两种，其中针对每种散射设计了不同的光学设计，以便进行增强受激散射信号的接收和分析，但是，很多时候我们需要同时进行前后两个方向的散射测量，以对实验数据进行有效分析，此时，为了完成这样的工作，就需要分别进行两次实验，设计两个不同的光路，导致时间成本增加非常大，并且，对于单独进行的前向散射和后向散射，分别都具有的缺陷主要集中在两点上，第一点是在栗浦光强不是特别大时，产生的受激散射信号光异常小，此时就需要使用高灵敏度的仪器来进行受激信号光的分析，例如ICCD，这种仪器价格昂贵，并且操作环境要求较高，如果想使用成本低的信号分析仪器，那么就需要使用大功率的激光器，但是大功率的激光器成本更高；第二点是栗浦光和信号光的交叉角度不能调整，现有技术中有能够调节的，本发明提出了一种前后向散射兼容的装置，也即既可以进行前向散射，也可以进行后向散射。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一实施例，提供了一种前后向受激散射兼容装置，其特征在于:包括沿光路依次设置的信号光源(I)，第一二向色镜(2)，第一前后向散射信号光的半透半反镜
(5)，椭圆形散射介质容器(10)，第二前向散射信号光的半透半反镜(4)，第二二向色镜(2)，以及前向散射信号光探测器(11)，其中第一二向色镜(2)的反射方向设置有后向散射信号光探测器(3)，还包括在邻近椭圆形散射介质容器的位置上设置的第一和第二竖直导轨
(7)，第一和第二竖直导轨(7)分别设置在椭圆形散射介质容器的左右两侧，其上分别设置有可沿竖直导轨竖直移动的信号光源(I)和栗浦光源(6)，所述信号光源(I)和栗浦光源(6)的俯仰角可以任意调节。
[0004]根据本发明的一实施例，所述信号光源和所述栗浦光源均为激光器，并且两者的光具有相干性。
[0005]根据本发明的一实施例，所述第一半透半反镜(5)对信号光源(I)发出的信号光全部透射，对于前后向散射信号光均半透半反，同时，第二半透半反镜(4)对于信号光源(I)发出的信号光还具有全反射作用。
[0006]根据本发明的一实施例，所述竖直导轨(7)的竖直方向垂直于椭圆形散射介质容器的两个焦点的连线，竖直导轨位于椭圆形散射介质容器的侧边。
[0007]根据本发明的一实施例，所述椭圆形散射介质容器除了栗浦光入射区域以及信号光的出入口位置外全部在表层涂以反射层，其中用于栗浦光入射的未涂反射层区域的大小能够保证信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨(7)的可移动范围内均可将栗浦光入射到椭圆形散射介质容器内部并穿过椭圆形的焦点，其中信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨上向上移动的最高位置为与椭圆形两个焦点连线等高的位置。
[0008]根据本发明的一实施例，提供了一种进行双向受激散射的方法，其特征在于:当信号光源(I)沿竖直导轨未移动到最高位置处时，所述装置进行后向受激散射，当信号光源
(I)沿竖直导轨移动到最高位置处时，所述装置同时进行前后向散射。
[0009]根据本发明的一实施例，所述信号光源和所述栗浦光源均为激光器，并且两者的光具有相干性。
[0010]根据本发明的一实施例，当栗浦光源沿竖直导轨移动到最高位置时，前后向散射光强度最大。
[0011 ]根据本发明的一实施例，所述竖直导轨(7)的竖直方向垂直于椭圆形散射介质容器的两个焦点的连线，竖直导轨位于椭圆形散射介质容器的侧边。
[0012]根据本发明的一实施例，所述椭圆形散射介质容器除了栗浦光入射区域以及信号光的出入口位置外全部在表层涂以反射层，其中用于栗浦光入射的未涂反射层区域的大小能够保证信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨(7)的可移动范围内均可将栗浦光入射到椭圆形散射介质容器内部并穿过椭圆形的焦点，其中信号光源(I)和栗浦光源(6)在竖直导轨上向上移动的最高位置为与椭圆形两个焦点连线等高的位置。
【附图说明】
[0013]附图1是本发明的双向散射同时发生增强的装置示意图；
[0014]附图2示出了本发明的双向散射同时发生增强的装置同时发生前后向散射时的结构。
其中I表不信号光源，2表不二向色镜，3和11表不光探测器，4和5表不前向散射信号光和后向散射信号光的半透半反镜，6表不栗浦光源，7表不竖直导轨，8和9表不椭圆形的焦点，1表不椭圆形的散射介质容器。
【具体实施方式】
[0015]下面将在结合附图的基础上详细描述本发明的前后向散射兼容装置及方法。
[0016]本发明的前后向散射兼容装置的示意图如图1所示，该装置包括信号光源I，第一二向色镜2，第一前向后向散射信号光的半透半反镜5，椭圆形散射介质容器10，第二前向后向散射信号光的半透半反镜4，第二二向色镜2，以及前向散射信号光探测器11，其中第一和第二二向色镜的反射方向分别设置探测器3和11，还包括在邻近椭圆形散射介质容器的位于左右两侧位置上设置的第一竖直导轨7和第二竖直导轨7，两个竖直导轨7上分别设置有可沿竖直导轨竖直移动的栗浦光源6和信号光源I。
[0017]其中信号光源I和栗浦光源6分别为激光光源，并且两个激光光源具有一定相干性，为达到两者的相干性，可使用同一种子光源分别为上述两个激光光源提供种子源。一般情况下，栗浦光源的功率和能量要大于信号光源的功率，两个光源的带宽可根据所选用的介质做出适当选择，这属于受激散射中公知的技术，在此不做赘述。第一二向色镜2能够将信号光与后向受激散射光进行区分，其允许信号光通过进入椭圆形散射介质容器10，并且将后向散射信号光反射到后向散射信号光探测器3，第二二向色镜2能够将栗浦光和前向散射光进行区分，其允许栗浦光进入椭圆形散射介质容器，并且将前向散射信号光反射到前向散射光探测器11上，第一和第二前后向散射信号光半透半反镜4和5分别用于在使得前后向散射信号光在介质容器内形成一定的振荡从而进一步获得增强效果。其中半透半反镜5对信号光源I发出的信号光全部透射，对于前向散射信号和后向散射信号光均半透半反，同时，第二半透半反镜4对于栗浦光全部透射，同时对于起始的信号光还具有全反射作用，对于由二向色镜2透射的信号光和栗浦光入射到椭圆形散射介质容器10的内